#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <pthread.h>

#define BUF_SIZE 100
#define MAX_CLNT 256

//处理客户端服务的函数 - 子线程
void* handle_clnt(void* arg);
//转发客户端发送的消息 - 子线程
void send_msg(char* msg, int len);
//异常处理
void error_handling(char* message);

int clnt_cnt;//记录现在连接的客户端的个数
int clnt_socks[MAX_CLNT];//记录连接的客户端的套接字的数组
pthread_mutex_t mutx;//互斥锁

int main(int argc, char* argv[])
{
    if(argc != 2)
    {
        printf("Usage : %s <port> \n", argv[0]);
        exit(1);
    }

    //套接字相关
    int serv_sock, clnt_sock;
    struct sockaddr_in serv_adr, clnt_adr;
    int clnt_adr_sz;

    //线程，互斥量的初始化
    pthread_t pthread_id;
    pthread_mutex_init(&mutx, NULL);

    //创建套接字
    serv_sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if(serv_sock == -1)
        error_handling("socket() error \n");

    memset(&serv_adr, 0, sizeof(serv_adr));
    serv_adr.sin_family = AF_INET;
    serv_adr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    serv_adr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));

    //绑定IP和端口
    if(bind(serv_sock, (struct sockaddr*)&serv_adr, sizeof(serv_adr)) == -1)
        error_handling("bind() error \n");

    //转换服务端套接字
    if(listen(serv_sock, 5) == -1)
        error_handling("listen() error \n");

    while(1)
    {
        clnt_adr_sz = sizeof(clnt_adr);
        //接收客户端连接请求
        clnt_sock = accept(serv_sock, (struct sockaddr*)&clnt_adr, &clnt_adr_sz);
        if(clnt_sock == -1)
            error_handling("accept() error \n");

        //将新连接的客户端加入记录客户端的数组 - 加锁，有关clnt_cnt和clnt_socks的代码构成临界区
        pthread_mutex_lock(&mutx);
        clnt_socks[clnt_cnt++] = clnt_sock;
        pthread_mutex_unlock(&mutx);

        //创建子线程，处理客户端的服务
        pthread_create(&pthread_id, NULL, handle_clnt, (void*)&clnt_sock);
        //引导自动销毁子线程内存空间
        pthread_detach(pthread_id);
        printf("Connected Clinet IP : %s \n", inet_ntoa(clnt_adr.sin_addr));
    }
    close(serv_sock);
    return 0;
}

void* handle_clnt(void* arg)
{
    int clnt_sock = *((int*)arg);
    int str_len = 0, i;
    char msg[BUF_SIZE];

    //读取客户端发送的信息
    while((str_len = read(clnt_sock, msg, BUF_SIZE)) != 0)
        send_msg(msg, str_len);
    
    //当客户端断开连接时
    pthread_mutex_lock(&mutx);
    for(i = 0; i < clnt_cnt; i++)
    {
        if(clnt_sock == clnt_socks[i])
        {
            while(++i < clnt_cnt)
            {
                //将该客户端连接的套接字从数组中删除
                clnt_socks[i - 1] = clnt_socks[i];
            }
            printf("Client Disconnected \n");
            clnt_cnt--;
            break;
        }
    }
    pthread_mutex_unlock(&mutx);
    close(clnt_sock);
    return NULL;
}

void send_msg(char* msg, int len)
{
    int i;
    pthread_mutex_lock(&mutx);
    for(i = 0; i < clnt_cnt; i++)
    {
        write(clnt_socks[i], msg, len);
    }
    pthread_mutex_unlock(&mutx);
    return;
}

void error_handling(char* message)
{
    fputs(message, stderr);
    fputc('\n', stderr);
    exit(-1);
}
